LC 946. 验证栈序列

题目描述

这是 LeetCode 上的 946. 验证栈序列 ，难度为 中等。

给定 pushed 和 popped 两个序列，每个序列中的值都不重复，只有当它们可能是在最初空栈上进行的推入 push 和弹出 pop 操作序列的结果时，返回 true；否则，返回 false。

示例 1：

输入：pushed = [1,2,3,4,5], popped = [4,5,3,2,1]

输出：true

解释：我们可以按以下顺序执行：
push(1), push(2), push(3), push(4), pop() -> 4,
push(5), pop() -> 5, pop() -> 3, pop() -> 2, pop() -> 1

示例 2：

输入：pushed = [1,2,3,4,5], popped = [4,3,5,1,2]

输出：false

解释：1 不能在 2 之前弹出。

提示：

• $1 <= pushed.length <= 1000$
• $0 <= pushed[i] <= 1000$
• pushed 的所有元素互不相同
• $popped.length = pushed.length$
• popped 是 pushed 的一个排列

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栈运用模拟

根据题意，利用元素各不相同，我们使用一个栈来处理 pushed 数组，每次将 $pushed[i]$ 放入栈中，然后比较当前栈顶元素是否与待弹出元素相同（使用变量 j 来代指当前待弹出元素下标），若相等则弹栈并进行 j 自增，当所有的元素处理完后，栈为空说明栈序列合法。

Java 代码：

class Solution {
    public boolean validateStackSequences(int[] pushed, int[] popped) {
        Deque<Integer> d = new ArrayDeque<>();
        for (int i = 0, j = 0; i < pushed.length; i++) {
            d.addLast(pushed[i]);
            while (!d.isEmpty() && d.peekLast() == popped[j] && ++j >= 0) d.pollLast(); 
        }
        return d.isEmpty();
    }
}

C++ 代码：

class Solution {
public:
    bool validateStackSequences(vector<int>& pushed, vector<int>& popped) {
        deque<int> d;
        for (int i = 0, j = 0; i < pushed.size(); i++) {
            d.push_back(pushed[i]);
            while (!d.empty() && d.back() == popped[j] && ++j >= 0) d.pop_back();
        }
        return d.empty();
    }
};

Python 代码：

class Solution:
    def validateStackSequences(self, pushed: List[int], popped: List[int]) -> bool:
        d = deque()
        j = 0
        for i in range(len(pushed)):
            d.append(pushed[i])
            while d and d[-1] == popped[j]:
                d.pop()
                j += 1
        return not d

Typescript 代码：

function validateStackSequences(pushed: number[], popped: number[]): boolean {
    let n = pushed.length, he = 0, ta = 0
    const stk: number[] = new Array<number>(n).fill(0)
    for (let i = 0, j = 0; i < n; i++) {
        stk[ta++] = pushed[i]
        while (he < ta && stk[ta - 1] == popped[j] && ++j >= 0) ta--
    }
    return he == ta
};

• 时间复杂度：$O(n)$
• 空间复杂度：$O(n)$

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双指针

我们也可以直接利用 pushed 充当栈，使用变量 idx 代指栈顶下标，变量 j 指向 popped 中待弹出的元素。

该做法好处无须额外空间，坏处是会修改入参数组。

Java 代码：

class Solution {
    public boolean validateStackSequences(int[] pushed, int[] popped) {
        int n = pushed.length, idx = 0;
        for (int i = 0, j = 0; i < n; i++) {
            pushed[idx++] = pushed[i];
            while (idx > 0 && pushed[idx - 1] == popped[j] && ++j >= 0) idx--;
        }
        return idx == 0;
    }
}

C++ 代码：

class Solution {
public:
    bool validateStackSequences(vector<int>& pushed, vector<int>& popped) {
        int n = pushed.size(), idx = 0;
        for (int i = 0, j = 0; i < n; i++) {
            pushed[idx++] = pushed[i];
            while (idx > 0 && pushed[idx - 1] == popped[j] && ++j >= 0) idx--;
        }
        return idx == 0;
    }
};

Python 代码：

class Solution:
    def validateStackSequences(self, pushed: List[int], popped: List[int]) -> bool:
        n, idx = len(pushed), 0
        j = 0
        for i in range(n):
            pushed[idx] = pushed[i]
            idx += 1
            while idx > 0 and pushed[idx - 1] == popped[j]:
                j += 1
                idx -= 1
        return idx == 0

TypeScript 代码：

function validateStackSequences(pushed: number[], popped: number[]): boolean {
    let n = pushed.length, idx = 0
    for (let i = 0, j = 0; i < n; i++) {
        pushed[idx++] = pushed[i]
        while (idx > 0 && pushed[idx - 1] == popped[j] && ++j >= 0) idx--
    }
    return idx == 0
};

• 时间复杂度：$O(n)$
• 空间复杂度：$O(1)$

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加餐

加餐一道同类型题目 : 常规栈运用题🎉🎉

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最后

这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.946 篇，系列开始于 2021/01/01，截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目，部分是有锁题，我们将先把所有不带锁的题目刷完。

在这个系列文章里面，除了讲解解题思路以外，还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。

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